基于氮阻遏效应分析汉逊德巴利酵母组胺调控

研究添加L-组氨酸和不添加L-组氨酸两种不同氮源水平情况下,汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)氮代谢阻遏效应调控机制。以添加L-组氨酸为实验组,不添加组为对照,利用Illumina高通量测序平台对两组进行转录组测序,通过多种生物信息学方法对数据进行分析处理。对照组测序结果共得到42.921 6 M clean reads;实验组测序结果共得到41.415 4 M clean reads。两组样品分析显示共有133个显著差异表达基因,78个基因表达上调,50个基因表达下调,基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析表明,差异表达基因参与了组胺代谢相关酶系代谢。本研究为汉逊德巴利酵母组胺代谢进一步研究提供了参考。

酿酒酵母氮代谢物阻遏效应及其对发酵食品安全的影响

综述了国内外发酵食品中氨(胺)类代谢物的研究进展,包括氨基甲酸乙酯的5种形成机制、生物胺和亚硝酸胺的形成机制,阐述了上述生物危害物形成的本质原因——发酵微生物的氮代谢阻遏效应;重点介绍了酿酒酵母胞内5大调控因子(Gln3p、Ure2p、Gat1p、Dal80p和Gzf3p)对其氮源利用的全局调控作用.并以精氨酸和尿素代谢为例,详细介绍了氮代谢阻遏效应的作用机理.酿酒酵母氮代谢物阻遏效应的研究结果,可为解决由于相关含氮有害代谢物积累导致的普遍存在于发酵中的食品安全问题提供理论依据和技术支撑.

酿酒酵母SPS途径调控因子Stp1的泛素化过程

研究酿酒酵母SPS途径关键调控因子Stp1p泛素化调控机制。通过构建基于双分子荧光互补技术的泛素化检测载体、泛素化位点定点突变及突变体氨基酸利用这三个层面来研究Stp1p的泛素化过程。通过对Stp1p的潜在的4个泛素化位点突变结果表明,与Stp1p相比,各突变体的荧光强度均有一定程度的减弱,其中三重突变体Stp1K49,129,113R荧光强度明显弱化。表明潜在的泛素化位点突变后,Stp1p的泛素化过程受到阻遏。进一步的氨基酸利用实验表明,泛素化位点突变对于调控菌体氮源利用具有重要的作用。上述结果说明,泛素化位点突变可以调控Stp1p的泛素化过程,进而影响菌体氮源的利用。

鲁氏接合酵母对酱油中氨基甲酸乙酯前体物的代谢

【目的】研究鲁氏接合酵母氮源代谢特性,确定鲁氏接合酵母氮源代谢与酱油中氨基甲酸乙酯前体物瓜氨酸和尿素积累的关系。【方法】通过单一氮源培养、偏好型氮源培养和盐胁迫培养,检测不同条件下鲁氏接合酵母对精氨酸、瓜氨酸和尿素的代谢能力。【结果】通过对鲁氏接合酵母氨基酸利用能力的分析,确定了甘氨酸、丙氨酸和天冬酰胺3种氨基酸为鲁氏接合酵母的偏好型氮源。在偏好型氮源存在时,鲁氏接合酵母对尿素和瓜氨酸的利用并不受到抑制,丙氨酸和甘氨酸还能够促进对二者的利用。鲁氏接合酵母在单一氮源培养条件下不会降解精氨酸而积累尿素和瓜氨酸,反而可以大量利用氨基甲酸乙酯的前体物尿素和瓜氨酸。但在盐胁迫下,鲁氏接合酵母利用尿素和瓜氨酸受到阻遏,从而造成酱油中氨基甲酸乙酯前体物不能被充分利用而积累。【结论】盐胁迫阻遏了鲁氏接合酵母对瓜氨酸和尿素的利用,从而造成酱油发酵过程中耐盐细菌所产生的氨基甲酸乙酯前体物的积累。

敲除MIG1和SNF1基因对酿酒酵母共利用葡萄糖和木糖的影响

Mig1和Snf1是酿酒酵母葡萄糖阻遏效应的两个关键调控因子。为了提高酿酒酵母工程菌同时利用葡萄糖和木糖的能力,分别对MIG1和SNF1基因进行了单敲除和双敲除,并通过摇瓶发酵实验和RNA-Seq转录组分析,初步揭示了Mig1和Snf1可能影响葡萄糖和木糖共利用表达差异基因的层级调控机制。研究结果表明,MIG1单敲除对混合糖的共利用影响不大;SNF1单敲除会加快混合糖中木糖的利用而且葡萄糖和木糖可以被同时利用,这可能归因于SNF1单敲除会解除对一些氮分解代谢阻遏基因表达的抑制,从而促进了细胞对氮源营养的利用;进一步敲除MIG1,会解除更多氮分解代谢阻遏基因表达的抑制,以及一些碳中心代谢途径基因表达上调。虽然MIG1和SNF1双敲除菌株利用葡萄糖加快而利用木糖变慢,但是葡萄糖和木糖可以被同时利用,进而加快乙醇的积累。综上所述,MIG1和SNF1的敲除导致氮分解阻遏基因表达上调,有助于促进葡萄糖和木糖的共利用;解析Mig1和Snf1对氮分解阻遏基因的层级调控作用,为进一步提高葡萄糖和木糖的共利用提供新的靶点。